Radiotechnique

Bases

Fréquences

  • Les basses fréquences offrent une meilleure pénétration avec la même puissance d’émission
  • 433/868 MHz sont bien adaptés pour des portées plus longues
  • 2,4/5 GHz ne passent généralement pas à travers des parois multiples

La bande de 868 MHz est à privilégier car elle n’est pas aussi occupée que la bande de 433 MHz. Sur la fréquence 433 MHz, chaque radio-thermomètre, ainsi que d’innombrables autres participants radio, n’est pas régulé en cours de route. Avec 868 MHz, la règle veut que les abonnés individuels ne peuvent pas utiliser plus de 1 % de la charge du réseau par canal. Ceci est avantageux car il n’y a pas de charge permanente dans le réseau radio. En outre, la bande des 868 MHz est réglementée en Europe, 915 MHz aux États-Unis et 920 MHz au Japon. En Chine, la gamme 470-510 MHz est utilisée.

Antenne

  • Longueur d’onde λ (grec : Lambda)
  • Vitesse de la lumière / fréquence donne la longueur d’onde
  • A 868 MHz, un fil de 8,5 cm est suffisant pour une antenne λ/4
  • A 433 MHz, c’est un fil de 17 cm pour une antenne λ/4

Une antenne correctement ajustée est importante, car une antenne incorrecte ne peut pas transmettre la puissance correctement ou refléter la puissance d’émission dans la puce de l’émetteur, ce qui peut l’endommager. L’antenne doit également être correctement réglée sur la fréquence pendant la réception. Chaque connexion supplémentaire, chaque fiche et un câble d’antenne réduisent la puissance d’émission et de réception.

L’installation de l’antenne est également importante. Mieux vaut un point central, de sorte que tous les participants aient de courtes distances. Une vue dégagée sans murs, arbres ou autres bâtiments améliore considérablement la portée.

Une vidéo intéressante sur la fonction des antennes se trouve à l’adresse suivante :
https://www.youtube.com/watch?v=fSoXIqBlg9M

Puissance d’émission : dBm (décibel milliwatt)

Les niveaux de puissance sont donnés sous forme logarithmique afin de pouvoir gérer facilement les très grandes et très petites puissances nominales.

Bases: dB

Une distinction fondamentale est faite entre la puissance et la tension.

Niveau de puissance en dBm

Lp (dB) = 10 log10(P1/P2)

P1 = Valeur considérée
P2 = Valeur de référence
dBm (décibel milliwatt)

Niveau de tension en dBu

Lu (dB) = 20 log10(P1/P2)
dBu (décibel volt)

Le tableau suivant montre de manière impressionnante la représentation logarithmique des niveaux de puissance d’émission, où l’on peut voir une différence entre 0 dBm et 20 dBm, soit cent fois la puissance.

PuissancedBmFacteur
10 µW-20 dBm0,01
100 µW-10 dBm0,1
1 mW0 dBm1
10 mW10 dBm10
100 mW20 dBm100
1 kW60 dBm1 000 000

Remarque : dB peut aussi être facilement calculé :
Entrée 10 dB, amplificateur 6 dB, atténuation du câble -2 dB = gain 4 dB.

Plus d’informations: https://fr.wikipedia.org/wiki/DBm
EEVblog: https://www.youtube.com/watch?v=mLMfUi2yVu8

RSSI (Received Signal Strength Indication)

  • Une mesure de la puissance en réception d’un signal reçu d’une antenne
  • Exemple RSSI (distance de l’émetteur) :

Les exemples du tableau ont été déterminés expérimentalement avec un émetteur et un récepteur LoRa.

DistanceRSSI
zero0
1 m-25
50 m-70
1 000 m-110

SNR

  • Rapport signal sur bruit

Préambule

Un préambule est un signal utilisé en communication réseau pour synchroniser le temps de transmission entre deux ou plusieurs systèmes. En général, le préambule est synonyme d’« introduction ».

  • Signal échantillon
  • 
Introduit le paquet de données

Modulation de signaux

Méthodes de modulation connues

  • Exemple: puce radio de Texas Instruments: CC1101
  • FSK, 2-FSK, 4-FSK, GFSK, MSK, OOK
  • De nombreux fournisseurs de puces

Modulation LoRa

  • Modulation à spectre étalé (Spread Spectrum Modulation)
  • Spectre d’étalement du Chirp (CSS)
  • Connu de la technologie radar
  • Fournisseur de puces (Semtech seulement !)

https://en.wikipedia.org/wiki/Chirp_spread_spectrum

Remarque : La puce LoRa est également capable de procédures de modulation standard.